TQ912 er en højtydende omvendt monteret hvirvelstrømssensor fra VM-produktlinjen. Den fungerer som en af kernekomponenterne i TQ9xx-seriens hvirvelstrømsnærhedsmålingskæder, designet til berøringsfri måling af relativ forskydning, vibrationer og aksial position af roterende maskineri i krævende industrielle miljøer. TQ912 danner sammen med dets matchende EA90x forlængerkabel og IQS900 signalbehandling en komplet, kalibreret målekæde. Det er meget udbredt i tilstandsovervågning og sikkerhedsbeskyttelsessystemer til stort roterende udstyr såsom dampturbiner, gasturbiner, hydrauliske turbiner, generatorer, turbokompressorer og pumper.
Kernemåleprincippet og de vigtigste præstationsparametre for TQ912 er stort set de samme som for TQ902. Deres kritiske skelnen ligger i den mekaniske monteringsstil: TQ912 er specielt designet til omvendt montering. Det betyder, at sensorens kabel udgår fra bagsiden af monteringsmøtrikken i stedet for fra siden som i standardmonteringen (TQ902). Dette design giver større fleksibilitet og bekvemmelighed til ruteføring og installation ved monteringspunkter med pladsbegrænsninger eller specifikke mekaniske strukturer.
Denne sensor, der opererer baseret på hvirvelstrømsprincippet, er et ideelt valg til kritiske maskineribeskyttelse og forudsigelige vedligeholdelsesapplikationer, kendt for sin høje pålidelighed, høje nøjagtighed, exceptionelle miljømæssige modstandsdygtighed og omfattende sikkerhedscertificeringer (inklusive eksplosionssikre og funktionelle sikkerhedscertificeringer).
Arbejdsprincip
Betjeningen af TQ912-sensoren er baseret på hvirvelstrømsprincippet, en berøringsfri elektromagnetisk induktionsmåleteknik. Dens kernearbejdsproces kan opdeles i følgende trin:
Højfrekvent excitationssignalgenerering:
Selve TQ912-sensoren er en passiv enhed; dens driftsenergi leveres af den matchende IQS900 signalbehandling. En højfrekvent oscillator i IQS900 genererer en højfrekvent (typisk MHz-område) vekselstrøm, som leveres til TQ912-sensoren via tilslutningskablet.
Generering af elektromagnetiske felter og hvirvelstrømseffekt:
Hovedet på TQ912-sensoren indeholder en præcisionsviklet induktionsspole. Når den højfrekvente strøm løber gennem denne spole, genererer den et højfrekvent vekslende elektromagnetisk felt omkring dens forende, dvs. sensorspidsen (lavet af højtydende teknisk termoplastisk PPS - Polyphenylene Sulfide).
Når dette elektromagnetiske felt virker på overfladen af et ledende metalmål (typisk akslen eller akselkraven på roterende maskineri), induceres der ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induktion, lukkede sløjfestrømme, kaldet hvirvelstrømme, i målets overfladelag.
Impedansændring og afstandsregistrering:
Disse inducerede hvirvelstrømme genererer selv et sekundært magnetfelt, der modsætter det originale felt fra sensorspolen, og modvirker derved (svækker) energien i det oprindelige felt.
Denne interaktion forårsager en ændring i sensorspolens effektive impedans. Afstanden (gabet) mellem sensorspidsen og måloverfladen bestemmer direkte styrken af denne interaktion: Jo tættere afstanden er, jo stærkere er hvirvelstrømseffekten, og jo større er ændringen i spoleimpedansen; jo længere afstanden er, jo svagere er effekten, og jo mindre impedansændringen.
Derfor eksisterer der et endegyldigt funktionelt forhold mellem ændringen i spolens impedans og luftgabets afstand mellem sensoren og målet.
Signaldemodulation og -output:
Ændringen i spolens impedans detekteres af demodulationskredsløbet integreret i IQS900-signalbehandlingen.
Signalbehandleren behandler og konverterer denne komplekse impedansvariation og udsender i sidste ende et analogt signal (spænding eller strøm), der er nøjagtigt proportional med afstanden mellem afstanden.
Dette udgangssignal består typisk af to komponenter:
En dynamisk vekselstrøm (AC) komponent: Svarende til den hurtige vibrationsforskydning af akslen i forhold til sensoren.
En kvasistatisk jævnstrømskomponent (DC): Svarer til den gennemsnitlige afstand (position) mellem sensoren og akslen.
Sammenfattende konverterer TQ912 fysiske afstandsændringer til elektriske parameterændringer af spolen via elektromagnetisk induktion, som derefter transformeres til standardiserede elektriske signaler af signalbehandleren, hvilket muliggør præcis berøringsfri forskydningsmåling.
Kernefunktioner og egenskaber
Som kernen i en højtydende målekæde har TQ912-sensoren følgende fremragende funktioner og egenskaber:
Omvendt monteret design:
Dette er det mest karakteristiske træk ved TQ912. Dens kabel udgår fra bagsiden af sensorhuset (monteringsmøtriksiden), ikke siden som i standardtypen. Dette design gør den særdeles velegnet til:
Anvendelser, hvor pladsen bag monteringshullet er tilstrækkelig, men sidepladsen er begrænset.
Anvendelser, der kræver, at kablet er skjult inde i en monteringsmuffe eller mekanisk struktur for bedre beskyttelse eller pænere kabelføring.
Specielt designet sensor monteringsadaptere.
Berøringsfri højpræcisionsmåling:
Baseret på hvirvelstrømsprincippet kræver det ingen fysisk kontakt med målet, undgår slid- og belastningseffekter og gengiver nøjagtigt den dynamiske vibrations- og positionsinformation for højhastighedsroterende aksler.
Tilbyder et lineært måleområde på 2 mm eller 4 mm (afhængigt af signalbehandlingsmuligheden), med fremragende linearitet og følsomhed (f.eks. 8 mV/μm eller 4 mV/μm).
Bred frekvensrespons:
Målekædens overordnede frekvensrespons kan nå DC til 20 kHz (~3 dB), der er i stand til nøjagtigt at fange alt fra meget langsom aksial bevægelse til vibrationer af højhastighedsrotorer, der kører med titusindvis af omdrejninger pr. minut, hvilket opfylder kravene i API 670 5. udgave til vibrationsovervågningssystemer.
Enestående miljøtilpasningsevne:
Bredt driftstemperaturområde: Sensorhuset kan fungere kontinuerligt ved omgivelsestemperaturer fra -40°C til +180°C og modstå kortvarig eksponering for temperaturer op til 220°C.
Robust konstruktion: Sensorhuset er fremstillet af rustfrit stål (AISI 316L), og hovedfølerspolen er indkapslet i PPS-materiale, der tilbyder fremragende kemisk resistens og mekanisk styrke.
Høj beskyttelsesgrad: Sensorhovedet (sonde og integreret kabel) har en beskyttelsesklassificering på IP68, modstandsdygtig over for støvindtrængning og langvarig nedsænkning i vand.
Vibrations- og stødmodstand: Kan modstå vibrationer på 5 g peak (10 til 500 Hz) og stød på 15 g peak (halvsinusbølge, 11 ms varighed).
Omfattende certificering for farlige områder (valgfrit):
Valgfri A5 (Ex) version er tilgængelig, der opnår forskellige internationale eksplosionssikre certificeringer, der er egnede til brug i farlige områder (potentielt eksplosive atmosfærer).
Certificeringer dækker flere regioner og standarder, herunder Europa (ATEX), International (IECEx), Nordamerika (cCSAus/UL), Storbritannien (UKEX), Sydkorea (KGS), Kasakhstan (EAEU) osv. (f.eks. Ex ec, Ex ia for gas- og støvmiljøer).
I eksplosionssikre applikationer betragtes sensoren som et 'Simpelt apparat' og skal bruges med EA90x-kabler og IQS900-signalkonditioneringsanlæg, der også har tilsvarende eksplosionssikre certificeringer.
Komponentudskiftelighed og systemintegration:
TQ912-, EA902-forlængerkablet og IQS900-signalbehandleren danner en præ-kalibreret målekæde. Hver komponent i kæden kan udskiftes uden at kræve genkalibrering, hvilket i høj grad forenkler reservedelshåndtering og feltvedligeholdelse.
Fuldt kompatibel med Parker Meggitts VM600™/VM600 og VibroSmart® maskineri tilstandsovervågningssystemer; udgangssignalet kan tilsluttes direkte.
Dens form, pasform og funktion svarer til de klassiske TQ4xx-sensorer, der tjener som en direkte opgraderingserstatning, hvilket letter opgraderinger af eksisterende systemer.
Understøttelse af funktionelle sikkerhedsapplikationer:
Når den er parret med en IQS900 signalbehandler med diagnostik (bestillingsmulighed C2), er hele målekæden SIL 2 (IEC 61508) og Cat 1 PL c (ISO 13849) 'by design'.
Dette muliggør brugen af TQ912 i sikkerhedsrelaterede systemer, såsom hastighedsmålekæder i Overspeed Detection Systems (ODS), hvilket giver yderst pålidelige input til kritiske kontrolfunktioner.
Fleksible konfigurationsmuligheder:
Specifikationer for flere gevind: Tilbyder både metriske (f.eks. M10x1, M14x1.5, M16x1.5) og imperial (f.eks. 3/8'-24UNF, 1/2'-20UNF, 5/8'-18UNF) gevindmuligheder for at tilpasse til forskellige C-mekaniske sensorer med
flere længder. Integreret kabel er tilgængeligt i forskellige standardlængder fra 0,5 meter til 10 meter. Det kan kombineres med forskellige længder af EA902 forlængerkabler for at opnå en total systemlængde (TSL) på 1m, 5m eller 10m.
Valgfri beskyttelsessæt: Giver en fleksibel rustfri stålslange med en FEP (Fluor-mekanisk, fluorholdig, ethylen-propyleret) membran. beskyttelse til kablet Også valgfri er IP172 Interconnection Protector for at give mekanisk og miljømæssig beskyttelse af forbindelsespunktet mellem sensoren og forlængerledningen.
